KaTex语法指南

KaTex是WP Githuber MD Hyplusified默认的LaTex解析模组。本文为KaTex科学公式语法简易教程,供日常撰文学习,同时作为本站科学符号规范。此外,本文还记录了部分KaTex暂不支持的MathJax或通用的LaTex语法。

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Hyplus目录

1 文字设置

一切公式块均需使用\begin{aligned}\end{aligned}包裹。

1.1 颜色

Colors

名称 可选颜色 语法示例 效果 备注
颜色 BlueBrownGreyGreenOrangePeachPurpleRedTanVioletYellow {\color{blue} Blue} {\color{Blue} Blue} 颜色单词大小写任意
RGB颜色 0 ~ 255 {\color[RGB]{10,130,150} Custom} KaTex暂不支持 “RGB”必须大写

1.2 字体

Font Styles

名称 语法示例 效果 用途
文本 \text{Text} \text{Text} 文本
常规 \mathrm{Roman} \mathrm{Roman} 文本、微分号、函数名等
加粗 \mathbf{Boldface} \mathbf{Boldface} 向量、矩阵
斜体 \mathit{Italics} \mathit{Italics} 变量(默认)
下划线 \underline{Underline} \underline{Underline} 物理量
无衬线体 \mathsf{Sans\ serif} \mathsf{Sans\ serif} 高阶张量
黑板粗体 \mathbb{Blackboard} \mathbb{Blackboard} 标准数集
手写体 \mathcal{Calligraphy} \mathcal{Calligraphy} 集合
德文尖角体 \mathfrak{Fraktur} \mathfrak{Fraktur} 代数

1.3 字号

Font Sizes

名称 语法示例 效果
极小 {\tiny tiny} {\tiny tiny}
超小 {\scriptsize scriptsize} {\scriptsize scriptsize}
{\small small} {\small small}
正常 {\normalsize normalsize} {\normalsize normalsize}
{\large large} {\large large}
超大 {\Large Large} {\Large Large}
特大 {\LARGE LARGE} {\LARGE LARGE}
巨大 {\huge huge} {\huge huge}
极大 {\Huge Huge} {\Huge Huge}

1.3 其他

名称 语法示例 效果
自定义运算符 \operatorname{tr} \operatorname{tr}
任意符号加粗 \boldsymbol{\alpha} \boldsymbol{\alpha}

2 基本符号

2.1 运算符

主要为二元运算符(Binary Operations)与部分形似的非二元运算符

名称 语法示例 效果 用途
加号 + + 加法、正号
减号 - - 减法、负号
乘号 \times \times 叉积
除号 \div \div 小学除法
正负 \pm \pm 加减号、正负号
负正 \mp \mp 减加号、负正号
左三角 \triangleleft \triangleleft 左作用
右三角 \triangleright \triangleright 右作用
反斜杠 \setminus \setminus 集合差集
\cdot \cdot 点积
五角星 \star \star 星积
小星 \ast \ast 卷积
\cup \cup 集合交集
\cap \cap 集合并集
方并 \sqcup \sqcup \uplus不交并
方交 \sqcap \sqcap 格论交
不交并 \uplus \uplus \sqcup方并
\vee \vee 析取
\wedge \wedge 合取
空心小圆 \circ \circ 函数复合
实心黑点 \bullet \bullet \cdot点积,强调型
圆圈加 \oplus \oplus 异或、直积
圆圈减 \ominus \ominus 对称差
圆圈点乘 \odot \odot 哈达玛积
圆圈斜杠 \oslash \oslash 圈除
圆圈叉乘 \otimes \otimes 张量积
空心大圆 \bigcirc \bigcirc 圆周
小菱形 \diamond \diamond 菱形乘
大上三角 \bigtriangleup \bigtriangleup 差分算子
大下三角 \bigtriangledown \bigtriangledown 梯度算子
小左三角 \lhd \lhd 正规子群
小右三角 \rhd \rhd 右正规子群
下划左三角 \unlhd \unlhd 普通子群
下划右三角 \unrhd \unrhd 普通右子群
融合并 \amalg \amalg 拓扑不交并
圈杠 \wr \wr 圈积
单剑标 \dagger \dagger 伴随
双剑标 \ddagger \ddagger 高阶伴随

2.2 关系符

二元关系符(Binary Relations)

名称 语法示例 效果 用途
小于号 \lt \lt 小于
大于号 \gt \gt 大于
等号 = = 等于
不等于号 \ne \ne 不等于
小于等于号 \le \le 小于等于
大于等于号 \ge \ge 大于等于
恒等号 \equiv \equiv 恒等于
远小于号 \ll \ll 远小于
远大于号 \gg \gg 远大于
点等号 \doteq \doteq 定义为
前序号 \prec \prec 严格前序/小于
后序号 \succ \succ 严格后序/大于
等价符 \sim \sim 相似、渐进等价
带线前序号 \preceq \preceq 非严格偏序小于等于
带线后序号 \succeq \succeq 非严格偏序大于等于
波浪等号 \simeq \simeq 同构、渐近等价
全等号 \cong \cong 全等
双波浪约等号 \approx \approx 约等于
子集号 \subset \subset 真子集
超集号 \supset \supset 真超集
下划子集号 \subseteq \subseteq 子集
下划超集号 \supseteq \supseteq 超集
方子集号 \sqsubset \sqsubset 严格方子集
方超集号 \sqsupset \sqsupset 严格方超集
下划方子集号 \sqsubseteq \sqsubseteq 方子集
下划方超集号 \sqsupseteq \sqsupseteq 方超集
内连接符 \Join \Join 数据库自然连接
领结符 \bowtie \bowtie 关系代数连接,同\Join
正比符号 \propto \propto 成正比例
属于号 \in \in 属于
反向属于号 \ni \ni 包含
不属于号 \notin \notin 不属于
右推号 \vdash \vdash 逻辑可证、推导
左推号 \dashv \dashv 对偶推导、伴随
双竖推导号 \models \models 逻辑语义蕴含、满足
单竖线 \mid \mid 整除、条件分隔
双竖线 \parallel \parallel 平行、独立
垂直号 \perp \perp 垂直、正交
上弯弧 \smile \smile 半格上积、弱等价
下弯弧 \frown \frown 半格下积、对偶
双波浪渐近号 \asymp \asymp 渐近同阶、等价无穷大
冒号 : : 映射、定义、比例、条件

2.3 箭头符号

各种箭头(Arrows)

名称 语法示例 效果 用途
短左箭头 \gets \gets 赋值、反向映射
短右箭头 \to \to 映射、趋向、蕴含
长左箭头 \longleftarrow \longleftarrow 长反向映射
长右箭头 \longrightarrow \longrightarrow 长映射、极限趋向
上箭头 \uparrow \uparrow 上确界、递增、偏序大于
下箭头 \downarrow \downarrow 下确界、递减、偏序小于
上下双向箭头 \updownarrow \updownarrow 双向偏序、升降
左右双向箭头 \leftrightarrow \leftrightarrow 逻辑等价、双向映射
粗上箭头 \Uparrow \Uparrow 广义上确界、逻辑或、高阶偏序
粗下箭头 \Downarrow \Downarrow 广义下确界、逻辑与、高阶偏序
粗上下双向箭头 \Updownarrow \Updownarrow 双向高阶偏序、等价对偶
长上下双向箭头 \longleftrightarrow \longleftrightarrow 长等价、双向映射
粗左箭头 \Leftarrow \Leftarrow 反向蕴含、必要条件
粗长左箭头 \Longleftarrow \Longleftarrow 长反向蕴含
粗右箭头 \Rightarrow \Rightarrow 逻辑蕴含、充分条件
粗长右箭头 \Longrightarrow \Longrightarrow 长逻辑蕴含
粗左右双向箭头 \Leftrightarrow \Leftrightarrow 逻辑等价、充要条件
粗长左右双向箭头 \Longleftrightarrow \Longleftrightarrow 长逻辑等价
映射箭头 \mapsto \mapsto 元素级映射
长映射箭头 \longmapsto \longmapsto 长元素映射
东北斜箭头 \nearrow \nearrow 递增趋向、右上极限
东南斜箭头 \searrow \searrow 递减趋向、右下极限
西南斜箭头 \swarrow \swarrow 左下趋向
西北斜箭头 \nwarrow \nwarrow 左上趋向
左钩箭头 \hookleftarrow \hookleftarrow 单射反向嵌入
右钩箭头 \hookrightarrow \hookrightarrow 单射、嵌入映射
双向鱼叉箭头 \rightleftharpoons \rightleftharpoons 可逆反应、双向推导
粗长等价箭头 \iff \iff 长逻辑等价
左上鱼叉箭头 \leftharpoonup \leftharpoonup 左单射、部分映射
右上鱼叉箭头 \rightharpoonup \rightharpoonup 右单射、嵌入
左下鱼叉箭头 \leftharpoondown \leftharpoondown 反向左部分映射
右下鱼叉箭头 \rightharpoondown \rightharpoondown 反向右嵌入

2.4 其他符号

名称 语法示例 效果 用途
因为符号 \because \because 逻辑原因标注
所以符号 \therefore \therefore 逻辑结论标注
省略号 \dots \dots 行内省略
居中省略号 \cdots \cdots 居中省略
竖直省略号 \vdots \vdots 竖向省略
对角省略号 \ddots \ddots 斜向省略
全称量词 \forall \forall 任意、所有
存在量词 \exists \exists 存在
不存在量词 \nexists \nexists 不存在
倒F符号 \Finv \Finv 逻辑补、对偶算子
否定符号 \neg \neg 逻辑非
撇号 \prime \prime 导数、标记、对偶
空集 \emptyset \emptyset 空集
无穷号 \infty \infty 无穷大
倒三角 \nabla \nabla 梯度算子
小正三角 \triangle \triangle 差分算子、三角形
方框 \Box \Box 证明结束、方算子
大菱形 \Diamond \Diamond 模态逻辑、菱形算子
\bot \bot 正交、矛盾、最小元
\top \top 重言式、最大元
\angle \angle 平面角
带度量角 \measuredangle \measuredangle 带度量角
球面角 \sphericalangle \sphericalangle 球面角
根号 \surd \surd 平方根
方块花色 \diamondsuit \diamondsuit 扑克牌方块
红桃花色 \heartsuit \heartsuit 扑克牌红心
梅花花色 \clubsuit \clubsuit 扑克牌梅花
黑桃花色 \spadesuit \spadesuit 扑克牌黑桃
降记号 \flat \flat 音乐降半音
还原记号 \natural \natural 音乐还原音
升记号 \sharp \sharp 音乐升半音

3 特殊字母

3.1 小写希腊字母

小写(Lowercase)

名称 语法示例 效果 用途
阿尔法 \alpha \alpha 常用变量
贝塔 \beta \beta 常用变量
伽马 \gamma \gamma 常用变量
德尔塔 \delta \delta 差分、微小量
伊普西隆(月牙型) \epsilon \epsilon 小量
伊普西隆(标准型) \varepsilon \varepsilon 小量,标准写法
泽塔 \zeta \zeta 复分析/数论变量
伊塔 \eta \eta 效率、参数
西塔(标准型) \theta \theta 角度、相位
西塔(花体) \vartheta \vartheta 角度、微分变量
约塔 \iota \iota 指标、单位虚数
卡帕 \kappa \kappa 曲率、导热系数
拉姆达 \lambda \lambda 波长、特征值、参数
\mu \mu 均值、摩擦系数、磁导率
\nu \nu 频率、泊松比
克西 \xi \xi 随机变量、阻尼系数
奥密克戎 o o 无穷小
派(标准型) \pi \pi 圆周率、投影算子
派(花体) \varpi \varpi 圆周率变体、数论符号
柔(标准型) \rho \rho 密度、相关系数
柔(花体) \varrho \varrho 密度、电阻率
西格玛(标准型) \sigma \sigma 标准差、求和算子、面密度
尾西格玛 \varsigma \varsigma 希腊词尾,数学较少用
\tau \tau 时间常数、剪切应力、常数
宇普西隆 \upsilon \upsilon 变量、粒子符号
斐(直体) \phi \phi 相位、角度、磁通量
斐(标准型) \varphi \varphi 相位、角度
\chi \chi 特征函数、磁化率、卡方分布
普西 \psi \psi 波函数、相位、角度
欧米伽 \omega \omega 角速度、角频率、无穷序数

3.2 大写希腊字母

大写(Uppercase)(不含与英文同型的字母)

名称 语法示例 效果 用途
伽马 \Gamma \Gamma 伽马函数、Γ分布、曲率
德尔塔 \Delta \Delta 差分、增量、拉普拉斯算子
西塔 \Theta \Theta 角度、渐近复杂度
拉姆达 \Lambda \Lambda 特征值矩阵、宇宙学常数、Lambda演算
克西 \Xi \Xi 随机变量、物理粒子
\Pi \Pi 连乘、投影算子
西格玛 \Sigma \Sigma 连加、协方差矩阵、总和
宇普西隆 \Upsilon \Upsilon 物理粒子
\Phi \Phi 磁通量、势函数、相位、正态分布累积函数
普西 \Psi \Psi 波函数、态函数、角度
欧米伽 \Omega \Omega 电阻单位欧姆、样本空间、角速度、无穷大、复杂度上界

3.3 其他字母

名称 语法示例 效果 用途
约化普朗克常数 \hbar \hbar 约化普朗克常数\hbar=\dfrac{h}{2\pi}
无点i \imath \imath 虚数单位
无点j \jmath \jmath 虚数单位
花体l \ell \ell 长度、线元、阶数、指标
实部符号 \Re \Re \Re(z)表示复数z的实部
虚部符号 \Im \Im \Im(z)表示复数z的虚部
阿列夫 \aleph \aleph 无穷基数(可数无穷\aleph_0
贝斯 \beth \beth 基数层级
吉梅尔 \gimel \gimel 基数函数
达莱特 \daleth \daleth 基数层级
魏尔斯特拉斯符号 \wp \wp 魏尔斯特拉斯椭圆函数、幂集符号
姆欧 \mho \mho 电导单位西门子(旧称姆欧)
反向ε \backepsilon \backepsilon 偏序、包含关系
偏微分符号 \partial \partial 偏导数、边界算子
偏斜d \eth \eth 微分几何、偏微分变体符号
黑板粗体k \Bbbk \Bbbk 域、系数域
补集符号 \complement \complement \complement_U A表示集合A的补集
圆圈S \circledS \circledS 函数空间、拓扑、特殊标记
章节符号 \S 暂不支持 章节、条款

4 简单运算

4.1 分数

Fractions

名称 语法示例1 效果 语法示例2 效果
默认【推荐】 \frac{a}{b} \frac{a}{b} x^{ \frac{a}{b} } x^{ \frac{a}{b} }
强制小字 \tfrac{a}{b} \tfrac{a}{b} x \tfrac{a}{b} x \tfrac{a}{b}
强制同宽【推荐】 \dfrac{a}{b} \dfrac{a}{b} \dfrac{a}{1 + \dfrac{a}{b}} \dfrac{a}{1 + \dfrac{a}{b}}
连分数【推荐】 \cfrac{a}{b} \cfrac{a}{b} \cfrac{a}{1 + \cfrac{a}{b}} \cfrac{a}{1 + \cfrac{a}{b}}

4.2 导数

Derivative

名称 语法示例 效果
全导数 \dfrac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} x} \dfrac{\mathrm{d} y}{\mathrm{d} x}
偏导数 \dfrac{\partial y}{\partial x} \dfrac{\partial y}{\partial x}
梯度 \nabla\psi \nabla\psi
名称 语法示例 效果
一阶时间导数 \dot{a} \dot{a}
二阶时间导数 \ddot{a} \ddot{a}
一阶导数 {f}' {f}'
二阶导数 {f}'' {f}''
n阶导数 {f}^{(n)} {f}^{(n)}

4.3 模算术

Modular Arithmetic

名称 语法示例 效果
取模 a \bmod b a \bmod b
同余 a \equiv b \pmod{m} a \equiv b \pmod{m}
最小公约数 \gcd(m, n) \gcd(m, n)
最大公倍数 \operatorname{lcm}(m, n) \operatorname{lcm}(m, n)

5 常见标记

5.1 根式

Radicals

名称 语法示例 效果
平方根 \sqrt{x} \sqrt{x}
n次方根 \sqrt[n]{x} \sqrt[n]{x}

5.2 上下标

Sub & Super

名称 语法示例 效果
上下标 x_{a}^{b} x_{a}^{b}
左上下标 _{a}^{b}x _{a}^{b}x
全侧标 \sideset{_1^2}{_3^4}X_a^b 暂不支持

5.3 重音与修饰

重音符(Acccents)与其他修饰符

名称 语法示例 效果 用途
尖顶帽 \hat{a} \hat{a} 估计量、单位向量、傅里叶变换
倒尖帽 \check{a} \check{a} 切比雪夫记号
重音符 \grave{a} \grave{a} 法语拼写
锐音符 \acute{a} \acute{a} 法语拼写、共轭
波浪线 \tilde{a} \tilde{a} 平均值、等价、傅里叶共轭、修正量
短音符号 \breve{a} \breve{a} 短向量、短时量
一横 \bar{a} \bar{a} 算术平均值、共轭复数、闭包、补集
单箭头 \vec{a} \vec{a} 向量
斜划线 \not{a} \not{a} 否定、不成立
度数 37^{\circ} 37^{\circ} 角度度数

5.4 长修饰符

名称 语法示例 效果 用途
宽波浪线 \widetilde{abc} \widetilde{abc} 整体平均值、修正量、共轭符号
宽尖顶帽 \widehat{abc} \widehat{abc} 估计量、算子、单位向量
向左长箭头 \overleftarrow{abc} \overleftarrow{abc} 反向向量、有向线段
向右长箭头 \overrightarrow{abc} \overrightarrow{abc} 有向线段、向量
上划线 \overline{abc} \overline{abc} 共轭复数、集合闭包、平均数、补集
下划线 \underline{abc} \underline{abc} 强调、基向量、约束标记
上方大括号 \overbrace{abc} \overbrace{abc} 分组标注、说明上方文字
下方大括号 \underbrace{abc} \underbrace{abc} 分组标注、说明下方文字
上方文字 \overset{a}{abc} \overset{a}{abc} 上标记号、特殊修饰
下方文字 \underset{a}{abc} \underset{a}{abc} 下标记号、特殊修饰
圆弧帽 \stackrel\frown{AB} \stackrel\frown{AB} 圆弧
上方双向长箭头 \overleftrightarrow{AB} \overleftrightarrow{AB} 直线

5.5 带字箭头

粗箭头带字方式同理,此处略

名称 语法示例 效果 用途
上带字左箭头 \overset{a}{\leftarrow} \overset{a}{\leftarrow} 映射、推导
上带字右箭头 \overset{a}{\rightarrow} \overset{a}{\rightarrow} 映射、推导
上下带字左箭头 \xleftarrow[abc]{a} \xleftarrow[abc]{a} 化学反应、推导
上下带字右箭头 \xrightarrow[abc]{a} \xrightarrow[abc]{a} 化学反应、推导

6 特殊运算

内联公式(非公式块或作为分子分母)中,使用\limits可让正下标正常显示在正下方;反之在公式块中使用前缀\textstyle可强制

6.1 极限

Limits

名称 语法示例 效果
极限符号 \lim \lim
趋于0 \lim\limits_{x \to 0} \lim\limits_{x \to 0}
趋于无穷 \lim\limits_{x \to \infty} \lim\limits_{x \to \infty}

6.2 对数与指数

Logarithms and Exponentials

名称 语法示例 效果
对数 \log_{a}{x} \log_{a}{x}
常用对数 \lg {x} \lg {x}
自然对数 \ln {x} \ln {x}
指数函数 \exp (x) \exp (x)

6.3 界限

Bounds

名称 语法示例 效果
最小值 \min x \min x
\min\limits_{a} x \min\limits_{a} x
最大值 \max x \max x
\max\limits_{a} x \max\limits_{a} x
上确界 \sup t \sup t
下确界 \inf s \inf s
上极限 \limsup w \limsup w
下极限 \liminf v \liminf v
维数 \dim p \dim p
\ker\phi \ker\phi

7 三角与双曲

7.1 三角函数

三角函数(Trigonometric Functions)

名称 语法示例 效果
正弦 \sin x \sin x
余弦 \cos x \cos x
正切 \tan x \tan x
余切 \cot x \cot x
正割 \sec x \sec x
余割 \csc x \csc x

反三角函数(Inverse Trigonometric Functions):^{-1}\arcsin等(KaTex不直接支持部分反三角函数,需使用\text{}\operatorname{}手动输入文本)

7.2 双曲函数

双曲函数(Hyperblic Functions)

名称 语法示例 效果
双曲正弦 \sinh x \sinh x
双曲余弦 \cosh x \cosh x
双曲正切 \tanh x \tanh x
双曲余切 \coth x \coth x
双曲正割 \operatorname{sech} x \operatorname{sech} x
双曲余割 \operatorname{csch} x \operatorname{csch} x

反双曲函数(Inverse Hyperbolic Functions):^{-1}


8 大型运算

8.1 积分

Integral, Double Integral, Triple Integral, Closed Line or Path Integral...

名称 语法示例 效果
积分 \int \int
\int_{a}^{b} \int_{a}^{b}
\int\limits_{a}^{b} \int\limits_{a}^{b}
二重积分 \iint \iint
\iint_{a}^{b} \iint_{a}^{b}
\iint\limits_{a}^{b} \iint\limits_{a}^{b}
三重积分 \iiint \iiint
\iiint_{a}^{b} \iiint_{a}^{b}
\iiint\limits_{a}^{b} \iiint\limits_{a}^{b}
曲线积分 \oint \oint
\oint_{C}^{} \oint_{C}^{}

8.2 求和、乘积和余积

Summation, Product and Coproduct

名称 语法示例 效果
求和 \sum \sum
\sum_{i=1}^{n} \sum_{i=1}^{n}
\sum\limits_{i=1}^{n} \sum\limits_{i=1}^{n}
乘积 \prod \prod
\prod_{i=1}^{n} \prod_{i=1}^{n}
\prod\limits_{i=1}^{n} \prod\limits_{i=1}^{n}
余积 \coprod \coprod
\coprod_{i=1}^{n} \coprod_{i=1}^{n}
\coprod\limits_{i=1}^{n} \coprod\limits_{i=1}^{n}

8.3 并集与交集

Union and Intersection

名称 语法示例 效果
并集 \bigcup \bigcup
\bigcup_{i=1}^{n} \bigcup_{i=1}^{n}
\bigcup\limits_{i=1}^{n} \bigcup\limits_{i=1}^{n}
交集 \bigcap \bigcap
\bigcap_{i=1}^{n} \bigcap_{i=1}^{n}
\bigcap\limits_{i=1}^{n} \bigcap\limits_{i=1}^{n}

8.4 析取与合取

Disjunction and Conjunction

名称 语法示例 效果
析取 \bigvee \bigvee
\bigvee_{i=1}^{n} \bigvee_{i=1}^{n}
\bigvee\limits_{i=1}^{n} \bigvee\limits_{i=1}^{n}
合取 \bigwedge \bigwedge
\bigwedge_{i=1}^{n} \bigwedge_{i=1}^{n}
\bigwedge\limits_{i=1}^{n} \bigwedge\limits_{i=1}^{n}

9 括号

各种自适应括号(Brackets)

名称 语法示例 效果
小括号 \left ( x \right ) \left ( x \right )
中括号 \left [ x \right ] \left [ x \right ]
尖括号 \left \langle x \right \rangle \left \langle x \right \rangle
大括号 \left \{ x \right \} \left \{ x \right \}
单竖线 \left | x \right | \left | x \right |
双竖线 \left \| x \right \| \left \| x \right \|
向下取整 \left \lfloor x \right \rfloor \left \lfloor x \right \rfloor
向上取整 \left \lceil x \right \rceil \left \lceil x \right \rceil
组合数 \binom{n}{m} \binom{n}{m}
区间(任意搭配括号) \left [ 0,1 \right ) \left [ 0,1 \right )
左矢 \left \langle \psi \right | \left \langle \psi \right |
右矢 \left | \psi \right \rangle \left | \psi \right \rangle
内积 \left \langle \psi | \psi \right \rangle \left \langle \psi | \psi \right \rangle

10 公式块

重要排版模板:

\begin{aligned}
x^a & = N\\
x & = \log_a N\\
\end{aligned}
\begin{aligned}
x^a & = N\\
x & = \log_a N\\
\end{aligned}

可搭配自适应括号实现向量、矩阵等展开写法。

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